近日，南京理工大學(xué)唐國棟教授團(tuán)隊在高性能復(fù)合熱電材料研究上取得重要突破，相關(guān)成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然·通訊》（Nature Communications）上面。

熱電材料在溫差發(fā)電和固態(tài)制冷領(lǐng)域具有重要前景，可用于工業(yè)余熱回收、深空探測電源供給、5G/6G通信光模塊制冷、光纖激光器等關(guān)鍵領(lǐng)域。目前，材料的低熱電優(yōu)值和器件的高溫服役穩(wěn)定性是制約熱電技術(shù)廣泛應(yīng)用的瓶頸。Cu2Se熱電材料因其化學(xué)元素豐富、環(huán)境友好、熱電性能優(yōu)異而備受關(guān)注。然而，作為一種超離子導(dǎo)體，Cu2Se高濃度本征銅空位缺陷以及高溫下銅離子遷移顯著削弱材料的載流子遷移率。與此同時，器件服役過程中內(nèi)部銅離子會在電場作用下發(fā)生定向遷移，嚴(yán)重影響材料的穩(wěn)定性。針對這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊率先提出了基體晶格平整化概念，創(chuàng)新性地設(shè)計了Cu2Se-SnSe復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料載流子遷移率的顯著提升。經(jīng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，Cu2Se-SnSe復(fù)合材料展現(xiàn)了良好的穩(wěn)定性。研究成果為設(shè)計高熱電性能、高穩(wěn)定性、可加工的復(fù)合熱電材料提供了全新范式，對推動固態(tài)熱電器件的廣泛應(yīng)用具有重要意義。